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Experimentelle Untersuchungen der asymmetrischen Schwerionenreaktionen Ca+Au und Au+Ca bei 1.5 GeV/u Projektilenergie

Hartmann, Olaf N. :
Experimentelle Untersuchungen der asymmetrischen Schwerionenreaktionen Ca+Au und Au+Ca bei 1.5 GeV/u Projektilenergie.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2003)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Experimentelle Untersuchungen der asymmetrischen Schwerionenreaktionen Ca+Au und Au+Ca bei 1.5 GeV/u Projektilenergie
Language: German
Abstract:

Die Arbeit beschreibt die Analyse und die Ergebnisse der asymmetrischen Schwerionenreaktion eines Calcium- und eines Goldkerns bei einer Strahlenergie von 1.5 GeV pro Nukleon vor. Die Daten wurden mit dem FOPI-Detektor, installiert am Beschleuniger SIS der GSI in Darmstadt, aufgenommen. Der Detektor weist geladene Teilchen bei einer nahezu vollständigen Raumwinkelabedeckung nach. Die Physik in Schwerionenkollisionen und die Besonderheiten und Vorteile einer asymmetrischen Reaktionskinematik werden diskutiert, die Analyse wird beschrieben, wobei auf die technischen Schwierigkeiten aufgrund der Asymmetrie der Reaktion besonders eingegangen wird. Eine untersuchte Observable ist die Rapiditätsverteilung von Protonen und einfach geladenen Fragmenten in zentralen Stößen; der Vergleich mit einer mikroskopischen Transportrechnung (IQMD) zeigt, daß die Kerne beim Stoß nicht voll abgestoppt werden - der im Modell verwendete freie Nukleon-Nukleon-Wirkungsquerschnitt führt zu einer leichten Überschätzung des Abbremsens der Projektilnukleonen. Die große Phasenraumabdeckung des Detektors erlaubt eine Rekonstruktion der Reaktionsebene und damit die Untersuchung der Flußobservablen Seitwärtsfluß und Squeeze-Out in periphären Stößen. Aus der Seitwärtsflußanalyse läßt sich ein effektives Schwerpunktsystem der asymmetrischen Reaktion bestimmen. Daraus kann man schließen, daß mehr Nukleonen an der Reaktion teilnehmen als aus dem geometrischen Kernüberlapp erwartet wird. Die Daten zeigen Squeeze-Out bei effektiver Schwerpunktsrapidität, die Form der Azimuthalwinkelverteilungen und die Größe des Signals reflektieren die unterschiedliche Spektatorenpopulation relativ zur Reaktionsebene. Aus dem Vergleich mit IQMD-Rechnungen folgt, daß die Daten eher eine weiche als eine harte nukleare Zustandsgleichung bevorzugen.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
This work describes the analysis and the results of the asymmetric heavy ion collisions of calcium and gold nuclei at beam energies of 1.5 GeV per nucleon. The data have been taken with the FOPI detector, installed at the accelerator SIS at the GSI in Darmstadt. The detector measures charged particles with a nearly complete solid angle coverage. The physics of heavy ion collisions and the particularities of an asymmetric reaction geometry are discussed, the analysis technique is described. Special emphasis is given to the technical difficulties caused by the asymmetry of the reaction. One observable which has been studied is the rapidity distribution of protons and single charged fragments in central collisions. The comparison to a microscopic transport calculation (IQMD) shows that the nuclei are not completely stopped in the collision - the free nucleon-nucleon cross section used in the model overpredicts the stopping of the projectile nucleons. The large phase space coverage of the detector allows the reconstruction of the reaction plane and therewith the investigation of the collective flow observables sidewards flow and squeeze-out in perhipheral collisions. The sidewards flow analysis allows to determine the effective center of mass system of the asymmetric reaction. From that it is deduced that more nucleons participate in the reaction as expected from the geometrical nuclear overlap. The data show squeeze out at the effective center of mass rapidity, the shape of the azimuthal angular distributions and the size of the signal reflect the different spectator population relative to the reaction plane. The comparision to IQMD calculations show that the data prefer a soft rather than a hard nuclear equation of state.English
Uncontrolled Keywords: Rapidität, Abbremsverhalten, Squeeze-Out, Reaktionsebene, Transportrechnung
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Rapidität, Abbremsverhalten, Squeeze-Out, Reaktionsebene, TransportrechnungGerman
rapidity, stopping, squeeze out, reaction plane, transport modelEnglish
Divisions: Fachbereich Physik
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:49
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000380
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-3804
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Braun-Munzinger, Prof. Dr. Peter and Nörenberg, Prof. Dr. Wolfgang
Advisors: Braun-Munzinger, Prof. Dr. Peter
Refereed: 10 November 2003
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/380
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